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电极熔蚀导致的气体开关绝缘子性能劣化 被引量:8
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作者 李晓昂 刘轩东 +2 位作者 曾凡辉 苟烜齐 张乔根 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期271-275,共5页
气体开关导通时,电极材料熔融或汽化并从电极表面移出,导致开关绝缘子被染污,并可能诱发开关内绝缘闪络事故,直接影响气体开关寿命和脉冲功率系统稳定性。在开关内嵌入有机玻璃圆环,收集黄铜电极熔蚀产物,并研究其对开关绝缘子表面形貌... 气体开关导通时,电极材料熔融或汽化并从电极表面移出,导致开关绝缘子被染污,并可能诱发开关内绝缘闪络事故,直接影响气体开关寿命和脉冲功率系统稳定性。在开关内嵌入有机玻璃圆环,收集黄铜电极熔蚀产物,并研究其对开关绝缘子表面形貌和沿面绝缘强度的影响。实验结果表明,电极熔蚀会产生大量金属蒸汽和溅射液滴,且熔蚀产物具有明显的轴向分布特性,其中,金属蒸汽冷凝并附着在绝缘子表面,形成细微的金属粉末;溅射液滴轰击绝缘子表面,在局部区域形成密集的表面裂纹和金属颗粒嵌入物。在两种电极熔蚀产物的共同作用下,开关绝缘子表面绝缘电阻下降,闪络场强降低;同时,绝缘子表面轴向不同区域的绝缘电阻差别很大,引起绝缘子表面电压分布不均和局部电场增强,最终导致开关绝缘子闪络电压降低,闪络概率增大。 展开更多
关键词 气体开关 电极熔蚀 溅射液滴 绝缘电阻 闪络
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脉冲作用下气体火花开关电极熔蚀研究 被引量:10
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作者 刘轩东 沈曦 +2 位作者 李晓昂 冯磊 张乔根 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3070-3077,共8页
气体火花开关在脉冲功率技术领域中具有广泛的应用,是大型脉冲功率装置的关键器件之一,对装置的输出参数和运行稳定性都有重要的影响。电极熔蚀作为气体火花开关不可避免的问题,从气体火花开关应用之初就得到了关注和研究。国内外学者... 气体火花开关在脉冲功率技术领域中具有广泛的应用,是大型脉冲功率装置的关键器件之一,对装置的输出参数和运行稳定性都有重要的影响。电极熔蚀作为气体火花开关不可避免的问题,从气体火花开关应用之初就得到了关注和研究。国内外学者针对电极熔蚀问题,从电极表面形貌变化、蚀坑表征参数、熔蚀热源分析、电极材料移出作用力和电极熔蚀对气体火花开关性能的影响等多个方面进行了广泛的研究,提出了几种电极表面蚀坑的表征参数,形成了经典的1维、2维电极熔蚀模型,并初步研究了重复运行时电极熔蚀对气体火花开关触发性能的影响。分析了目前高功率火花开关研究所临的主要问题,讨论了快前沿脉冲重频作用下,气体火花开关在电极熔蚀机理上可能存在的区别,指出了电极熔蚀后续研究的方向和关键点。 展开更多
关键词 气体火花开关 电极熔蚀 快前沿脉冲 机理 脉冲功率技术
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100kA微秒级气体火花开关电极材料熔蚀研究 被引量:17
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作者 陈维青 曾正中 +3 位作者 邹丽丽 任书庆 黄建军 彭建昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期239-242,共4页
电极材料是影响气体火花开关性能和寿命的关键因素之一。基于热传导方程分析了电弧作用下电极表层的温度场分布,得出了电极材料以及电弧属性参数对温度场分布的影响,并对黄铜、不锈钢、钨铜合金和高密度石墨4种电极材料进行了电极熔蚀实... 电极材料是影响气体火花开关性能和寿命的关键因素之一。基于热传导方程分析了电弧作用下电极表层的温度场分布,得出了电极材料以及电弧属性参数对温度场分布的影响,并对黄铜、不锈钢、钨铜合金和高密度石墨4种电极材料进行了电极熔蚀实验,其质量亏损率分别为:黄铜6.39mg/C,不锈钢6.38mg/C,WCu合金4.19mg/C,高密度石墨1.19mg/C,与理论计算基本一致。 展开更多
关键词 气体火花开关 电极材料 电极熔蚀 寿命 性能 脉冲功率技术
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100kA微秒级气体火花开关电极喷射现象研究 被引量:14
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作者 陈维青 曾正中 +4 位作者 邹丽丽 任书庆 黄建军 来定国 张永民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期98-100,共3页
 主要研究了在100kA微秒级电流脉冲作用下气体火花开关电极物质喷射现象的成因及规律。共进行了4种电极材料的喷射特性实验,实验结果表明,在开关放电过程中,电极表面物质喷射速度方向与材料无关,基本与放电点表面垂直,存在明显的发散角...  主要研究了在100kA微秒级电流脉冲作用下气体火花开关电极物质喷射现象的成因及规律。共进行了4种电极材料的喷射特性实验,实验结果表明,在开关放电过程中,电极表面物质喷射速度方向与材料无关,基本与放电点表面垂直,存在明显的发散角(约为12°)。喷射产物的质量分布近似呈cosnφ分布(n约为1400)。 展开更多
关键词 气体火花开关 电极熔蚀 喷射特性
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连续放电作用下电极丝的三维瞬态热分析 被引量:12
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作者 程刚 韩福柱 +1 位作者 冯之敬 曹凤国 《电加工与模具》 2007年第4期15-19,共5页
温度升高及局部熔蚀是电极丝抗拉强度下降及断丝的重要原因。在对电火花线切割加工对流换热系数准确测定的基础上,通过有限元分析方法,得到了电极丝在连续放电时的三维瞬态温度分布,然后对温度载荷作用下的电极丝强度进行了分析,并总结... 温度升高及局部熔蚀是电极丝抗拉强度下降及断丝的重要原因。在对电火花线切割加工对流换热系数准确测定的基础上,通过有限元分析方法,得到了电极丝在连续放电时的三维瞬态温度分布,然后对温度载荷作用下的电极丝强度进行了分析,并总结了连续放电间距对电极丝强度影响的规律。 展开更多
关键词 连续放电 电极 对流换热系数 瞬态分析
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快脉冲直线变压器气体开关技术 被引量:18
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作者 丛培天 邱爱慈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1263-1268,共6页
阐述了Z箍缩驱动惯性聚变装置对快脉冲直线变压器气体开关的需求背景,介绍了快脉冲直线变压器气体开关技术发展的基本要求及国际研究进展,归纳了近年来主要研究成果和对当前研究有重要借鉴意义的结论,给出了提高静态稳定性、降低触发阈... 阐述了Z箍缩驱动惯性聚变装置对快脉冲直线变压器气体开关的需求背景,介绍了快脉冲直线变压器气体开关技术发展的基本要求及国际研究进展,归纳了近年来主要研究成果和对当前研究有重要借鉴意义的结论,给出了提高静态稳定性、降低触发阈值和延长开关寿命的措施。介绍了气体放电的汤逊和流注理论,指出:在不大于1.5×106 Pa.cm范围内,汤逊理论完全适用于描述气体开关自击穿过程。根据巴申定律、Meek击穿判据,给出了开关气压和间距设计要点,分析了多间隙开关间隙数量和间隙的电压分布均匀性对开关自击穿电压的影响。根据触发击穿延时经验公式,归纳了降低触发电压阈值的技术途径。介绍了1维的电极熔蚀判据,并总结了减轻电极烧蚀的方法和措施。最后指出开关技术研究总体策略和方法。 展开更多
关键词 直线脉冲变压器 Z箍缩 气体开关 自击穿电压 闭合抖动 电感 电极熔蚀
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